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1、制造业自动化综述国外服务机器人的发展动态和前景1112李开生,张慧慧,费仁元,宗光华(1.北京工业大学机电学院,北京100022;2.北京航天航空大学机器人研究所,北京100083)【摘要】本文主要介绍了服务机器人的定义、特点和应用,并且给出了一些国外目前已经商业化了的服务机器人实例,提出了服务机器人发展应该注重的一些技术和服务机器人的应用前景。【关键词】机器人;服务;技术【中图分类号】TP241【文献标识码】A【文章编号】1009-0134(2000)06-0001-04Abstract:Thispaperintroducesthedefinition,thecharacterandth
2、eapplicationofservicerobot,andgivessomeexamplesofcommerceservicerobotsofoversea.Italsopresentssomeproblemsofdevelopingservicerobotsandtheforegroundofrobot'sapplicationofthiskind.Keywords:robot;service;technique人主要是帮助老年人和残疾人能够更加独立地生0引言活。目前,商业化的机器人主要应用在生产制造业1服务机器人的特点如汽车、冶金等行业。然而,在机器人领域中,一种新的、有蓬勃生命力的
3、服务机器人已经出现,正在服务机器人与工业机器人有许多相似之处,如给人们的生活带来越来越多的惊喜,同时也使人们动作规划、自主运行等等,但是服务机器人更具自身的生活变得越来越舒适和安逸。有别于工业机器人的特征,主要体现在任务要求、操[3]服务机器人主要是指以半自主和全自主方式作环境和机械结构等方面。运行的提供和完成服务的机器人,它有益于人类的1.1任务要求[1]康乐和设备的运行与维护。或者是指在同一的工服务机器人的主要职能就是提供和完成服务。作空间内,机器人系统与人的交互作用,包括机器目前,它主要涉及清洁、运送、监视、检查和探测等类人的所有方面如安全问题、人机接口和在部分非结型的工作。[2]构
4、环境中的高度自主等。清洁是服务机器人应用最广的领域之一。目以往的服务机器人的研究和开发主要在大学前,3个主要的应用领域是家用吸尘器、公共建筑地和研究所中进行,目前,越来越受到企业和商业界板清洗机和大型建筑物的擦窗机器人和外墙清洗的重视,这主要是其所具有的广大市场和巨大利润机器人。家用吸尘器是依靠真空吸力来吸除地板的所至。服务机器人的出现主要有两个原因:一是劳灰尘、纸屑等碎小赃物,因此需要较大的能量,但是动力成本的上升;另一个是人们想摆脱令人烦恼枯吸尘器本身尺寸又不能太大,因为它应该能够工作燥的工作,如清洁、家务劳动、照料病人和建筑施工在床底下或椅子、桌子等下面。清洗公共建筑物地等等。另外,
5、福利事业,特别是老年人数比例的上升板的清洗机,具有清洗和干燥的功能,对这种机器也为服务机器人创造了一个广大的市场,这类机器人的尺寸并没有什么特别限制,它可以做得很大,[收稿日期]1999-12-08[作者简介]李开生(1962—),男,湖北省人,北京工业大学机电学院副教授,博士,主要从事计算机控制、工业自动化和机器人控制技术的教学和科研工作。第22卷第6期2000年6月·1·制造业自动化境的约束来平衡目前可以得到的环境感知技术的缺其长时间工作时的电池能量也不是主要问题,关键陷。是这样的清洗设备需要水和清洗剂来工作,因此随还有一种环境是人造环境,也可以称之为“构造身携带的桶的尺寸是必须考虑的
6、因素。建筑物外表环境”。它是指下水管道、建筑工地、核发电厂、桥梁面清洁用的机器人具有爬壁和清洗的双重功能,除公路、建筑物的楼顶和外墙、甚至可以是空间站。这了清洗问题之外,其尺寸和重量也是关键因素。同些地方比前面提到的结构化环境有更多的要求,但时,为了安全起见,常常需要吊缆以备在万一情况下是,你也可以预先得到许多信息,特别是有关结构方保护机器人,而供水管、清洗剂以及用于传送电力和面的信息。这里,机器人并不经常同人产生互动作信号的电缆也可以非常容易地通过吊缆连接到机器用,但是要求它设法能够管理自己。人上。服务机器人在其他环境中的应用是比较少的。运送服务机器人主要工作在结构化的环境中,这些环境通
7、常被称为“非结构化环境”如野外、水下常常用来运送邮件、文件、试样和药品等等,它是相或空间等。在这种环境中,目前实际应用的典型机对比较容易实现的一种机器人。监视服务机器人主器人大都是遥控操作型的而非自主型。如外科手术要用来执行故障现场的搜索、对入侵者的侦察和仓方面应用的机器人医生就是这种类型的服务机器库等重要场所的火灾监测和报警。检查服务机器人人,因为人体内部的环境通常也被考虑为非结构化的任务主要包括像寻找桥梁结构的裂纹、
